Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 0.25W Metallfilmwiderstand mit 250W überlasten?


von Dampflok (Gast)


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Hallo

Ich entwerfe grade ein kapazitives Netzteil, dabei überlege ich wie ich 
den Serienwiderstand auslegen soll. Der Kondensator hat 100nF, als 
Widerstand dachte ich an 2 x 100ohm in Serie. Das macht beim einstecken 
am Netz kurzzeitig 264 Watt, mit einer Zeitkonstante von 100nF * 200ohm 
= 20uS. Die Frage ist, hält er das kurzzeitig aus? Die Pulsenergie liegt 
ja bei ca 2.5mJ.

Der beste Beitrag den in bisher gefunden habe ist 
Beitrag "1206 Widerstand mit 1A", allerdings hilft das nicht 
viel weiter.

Bei dem Widerstand handelt es sich um
http://www.conrad.de/ce/de/product/408042/14-W-Metallfilm-Widerstand-axial-bedrahtet-Bauform-0207-100-025-W-1-Inhalt-100-St/0241210&ref=list

MfG Dampflok

von B. S. (bestucki)


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Du machst einen Denkfehler. Du hast nur den Einschaltvorgang bei 
Gleichspannung betrachtet. Bei Wechselspannungen siehts etwas anders 
aus. Warum simulierst du deine Schaltung nicht einfach?

Zur Verlustleistung: Angaben zur Pulsbelastbarkeit stehen im Datenblatt

von Daniel (Gast)


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In diesem Datenblatt stehen sie leider nicht.
Dass er, wenn er den Einschaltvorgang betrachtet, von der 
Scheitelspannung der Wechselspannung ausgeht, ist m.E. kein Fehler.

von skink (Gast)


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Hallo Daniel,
ja. Leider steht die Pulsbelastung nicht im Datenblatt.
Wenn es für ein professionelles Gerät sein soll, dann würde man zu einem 
Bauteil greifen, für das die Pulslast spezifiziert ist.

Beispielsweise wäre dieser hier extra für Pulse spezifiziert:
http://www.vishay.com/docs/20043/crcwhpe3.pdf

Ein 0603 ist bei 70° bis 0.25Watt spezifiziert.
250Watt für 20us: dafür bräuchte man dann schon die 1206 Bauform.
Die dann aber nur bis 200V geht.

Es kann also sein, dass Du Dein Bauteil überlastest - und es vielleicht 
zu sehr altert.
I

von EGS (Gast)


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Er meint sicherlich, das der Widerstand bei Wechselspannung durch die 
Lade-/entladevorgänge öfters und länger die hohe oder überhöhte Leistung 
aushalten muss.

Also nicht nur im Einschaltmoment.

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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In der Phase des Einschwingens hast du im ungünstigsten Fall 5,3mJ (bei 
325V Spitze). Das klingt zunächst wenig, aber du heizt hiermit zunächst 
die Widerstandsbahn selber auf und die hat eine sehr geringe Masse, 
sodass diese heißer wird, als der umgebende Körper selber. Wie bereits 
geschrieben: im Datenblatt wird näheres dazu stehen.

von Wilhelm F. (Gast)


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Es könnte sein, daß mikroskopisch kleine Bauteile keine Megaleistungen 
vertragen, weil darin Materialspannungen und Thermowellen entstehen, die 
sicherlich ein Bauteil schnell altern lassen. Aber: Datenblätter 
schauen.

von Kai K. (klaas)


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>Die Frage ist, hält er das kurzzeitig aus?

Bei Gewittern können auf der Netzspannung bis zu 6kV auftauchen...

von Dampflok (Gast)


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Ich habe schon das Datenblatt durchsucht, aber keine Angabe gefunden die 
mir Weiterhilft. Es stand zwar etwas von einer Überlast für ein paar 
Sekunden, mehr nicht.

Wieso muss der Widerstand bei Wechselspannung mehr aushalten? Im 
normalen Betriebszustand fließen kaum mehr als 10mA Spitze, macht pro 
Widerstand 5mW.

Ein Datenblatt zu der Gehäuseform wo die Pulsleistung beschrieben wird 
habe ich schon vergeblich gesucht.

Da der Strom exponentiell abfällt ist die Leistung nach 20us bereits 
unter 30 Watt abgefallen. 5mJ wären bei 250mW die er dauerhaft kann ja 
schon in 20mS erreicht, viel Zeit hat der Widerstand auch unter 
Normalbedingungen nicht die Energie loszuwerden.

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Die Zeitkonstante ist 20µS und damit 1/1000 Periode. Somit die Annahme, 
dass der Kondensator sich aufgeladen hat, während sich die Netzspannung 
nicht verändert hat. Im schlimmsten Fall ist das im Peak der Spannung, 
also bei 325V. Dafür musst du deinen Widerstand auslegen,d a du ihn ja 
nicht im Nulldurchgang gezielt einschalten kannst. Ein Widerstand, über 
den ein Kondensator aufgeladen wird, setzt die gleiche Wäremeenergie 
frei, die der Kondensator in seinem Feld speichert.

von Falk B. (falk)


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Naja, normale (SMD)-Bauteile sind nicht sonderlich pulsfest. Da muss man 
schon spezielle Typen raussuchen. Hier würde ich nicht sparen, das geht 
schief. Wer es gut machen will nimmt Volumenwiderstände auf Kohlebasis, 
die halten einige J Pulsenergie aus. So ein 1/4W Metallfilmwiderstand 
nimmt das irgendwann mal übel. Für Pulsbelastung muss viel thermische 
Masse vorhanden sein, dünne Metallfilme haben die nicht! Als Kompromiss 
geht auch ein Drahtwiderstand.

von nixundnul (Gast)


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Ich habe das vor Jahren einmal gemacht, weiß aber die Werte nicht mehr. 
Der Kram ist dann sang-und klanglos durch die Zertifizierung 
durchgefallen. Es kommt drauf an, ob die Störimpulse (rechne mal mit 
2,5kV) in der pos. oder neg. Halbwelle auftreten. Und den ersten hält es 
dann noch, beim 5. gibt es auf. Ich rate: Ausführlich probieren (mit 
Generator) und hoffen, daß in der Serie die Widerstände genauso gut 
sind. Ein gutes Gefühl habe ich nicht. Achja: bitte beachte: In der 
negativen Halbwelle Stecker raus, der C hält 310V. Nächster Moment, 
Stecker in der pos. Halbwelle wieder rein, der Widerstand kriegt 620V 
ab.

von Dampflok (Gast)


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Hmm, dann nehm ich doch lieber einen Drahtwiderstand.
Im Datenblatt des TDA5051A 
(http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TDA5051A.pdf) gibt es auf Seite 
15 eine Beispielschaltung, die nutzen einen 2W-Widerstand, damit müsste 
es doch sicher funktionieren

von Kai K. (klaas)


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>Hmm, dann nehm ich doch lieber einen Drahtwiderstand.
>Im Datenblatt des TDA5051A
>(http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TDA5051A.pdf) gibt es auf Seite
>15 eine Beispielschaltung, die nutzen einen 2W-Widerstand, damit müsste
>es doch sicher funktionieren

Na endlich wird die Diskussion seriös. Ich würde solche Widerstände hier 
nehmen:

http://www.farnell.com/datasheets/423796.pdf

von gnd3 (Gast)


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der Kondensator muss ja auch etwas robuster sein, da bietet
sich doch eine R-C-Kombination an? Spart auch 2 Lötstellen.

http://www.farnell.com/datasheets/300514.pdf

> Pulse current  Max 12 A repetitive.
>                Max 20 A peak for occasional transients.

> Single layer metallized paper. Encapsulated
> and impregnated in self-extinguishing
> material meeting the requirements of UL
> 94V-0. The resistance in the metal layer
> is utilized as series resistance, integrated
> resistor.

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